一種改進的石腦油多產芳烴重整系統及其方法

2023-05-18 23:35:11

專利名稱：一種改進的石腦油多產芳烴重整系統及其方法
技術領域：
本發明涉及一種催化重整系統及其方法，特別涉及一種改進的石腦油多產芳烴 重整系統及其方法。
背景技術：
隨著汽車工業的快速發展及石油化學工業對芳烴需求的增長，特別是國家對環 境保護的日益嚴格要求，催化重整汽油以其高辛烷值、低烯烴和痕量硫而成為新標準汽 油中理想的調和組分之一。催化重整副產物的大量氫氣又為提高油品質量，發展加氫工 業提供大量廉價氫源。因此，催化重整作為生產高辛烷值汽油及芳烴的重要煉油工藝， 在煉油、化工工業中發揮著越來越重要的作用。催化重整裝置按催化劑再生方式，目前主要可分為半再生式重整和連續重整兩 類。兩類催化重整裝置因具有各自不同的特點，被各煉廠按其不同的原料加工要求而選 擇。半再生式重整由於裝置投資小，操作靈活，操作費用低，適於不同的生產規模 等特點，仍佔用重要地位。自鉬/錸催化劑問世以來，半再生式重整催化劑的研究和應用得到了充分的發 展，已到達相當高的水平。半再生重整裝置大多面臨擴大處理能力的壓力，擴能改造當 然是解決問題的途徑，但對於負荷增加不大的裝置，如果能通過提高催化劑活性，增大 進料空速，從而提高裝置處理量，則是最有利的方法。另一方面，重整原料來源呈現 多樣化趨勢，低芳烴潛含量的石腦油及焦化汽油等二次加工油在重整原料中所佔比例加 大，重整原料的劣質化趨勢越來越明顯。原料的劣質化對催化劑活性提出了更高的要 求。因此提供一種能夠提高處理能力，並且提高液體收率、芳烴產量、辛烷值以及 氫氣產量的石腦油多產芳烴重整系統及其方法就成為該技術領域急需解決的難題。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種能夠提高處理能力，並且提高液體收率、芳烴產 量以及氫氣產率同時提供高辛烷值產品的石腦油多產芳烴重整系統。為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種石腦油多產芳烴重整系統，包括加熱裝置，與之相連的反應裝置；其特徵 在於所述反應裝置分為兩部分，第一和/或第二反應裝置通過高壓分離裝置與穩定 塔系統相連接，所述穩定塔系統與切割塔系統相連接，所述切割塔系統與抽提系統相連 接，所述抽提系統與蒸發脫水系統相連接，蒸發脫水系統再與第三和/或 第四反應裝置 連接。一種石腦油多產芳烴重整系統，包括加熱裝置，與之相連的反應裝置；其特徵 在於所述反應裝置底部通過管線與高壓分離器相連接；所述高壓分離器通過管線與穩定系統相連接，並通過管線以及壓縮裝置和加熱裝置與反應裝置和另一反應裝置相連 接；所述穩定塔系統頂部採出少量水、幹氣及液化氣；所述穩定塔系統中部通過管線採 出輕汽油；所述穩定系統下部通過管線與切割塔系統相連接；所述切割塔系統下部通過 管線採出重汽油；所述切割塔系統上部通過管線與抽提系統相連接；所述抽提系統另一 方面通過管線採出混合芳烴；所述抽提系統另一方面通過管線與蒸發脫水裝置相連接； 所述蒸發脫水裝置下部通過管線以及加熱裝置與另一反應裝置(第三反應裝置)相連接； 所述另一反應裝置的另一端通過管線與所述高壓分離器相連接。一種優選技術方案，其特徵在於所述反應裝置先通過第二個加熱裝置與第二 反應裝置相連接，然後再與所述高壓分離器相連接。一種優選技術方案，其特徵在於所述另一反應裝置先通過第四個加熱裝置與 第四反應裝置相連接，然後再與所述高壓分離器相連接。一種優選技術方案，其特徵在於所述反應裝置為上下串聯的兩個反應器，其 間通過加熱裝置相連接。一種優選技術方案，其特徵在於所述另一反應裝置為上下串聯的兩個反應 器，其間通過加熱裝置相連接。本發明的另一目的是提供提高處理能力，並且提高液體收率、芳烴產量以及氫 氣產率同時提供高辛烷值產品的石腦油多產芳烴重整方法。本發明的上述發明目的是通過以下技術方案達到的一種石腦油多產芳烴重整方法，其步驟如下餾程為80_185°C的石腦油原料經 過加熱裝置加熱後，進入反應裝置進行反應；所述反應裝置的入口溫度為460-500°C， 入口壓力為0.7-1.3MPa，空速為2.0-5.01Γ1 ；所得反應產物經過冷卻後進入高壓分離器 進行高壓分離，所述高壓分離器的操作溫度為35-45°C，操作壓力為0.8-1.0MPa;經過 高壓分離後，所得氫氣一部分外送，一部分經過壓縮裝置返回至原料管線和另一反應裝 置；所得重整產物進入穩定塔系統進行處理，所述穩定塔系統的溫度為100-120°C，壓 力為0.8-1.05MPa，回流比為0.1-0.2 ；塔頂採出少量水、幹氣及液化氣；塔中部所得餾 程為35-95°C的輕汽油直接採出；塔底所得餾程為95-205°C的重整生成油進入切割塔系 統進行處理，所述切割塔系統的切割塔的塔頂溫度為138-148°C，壓力為0.1-0.2MPa，塔 底溫度為204-213°C，壓力為0.13-0.23MPa;所述切割塔系統的切割塔下部通過管線採 出重汽油；所述切割塔系統的切割塔的塔頂物料進入抽提系統進行處理，所述抽提系統 的操作溫度為100-150°C，操作壓力為0.6-1.0MPa，溶劑比為3-8，返洗比為0.5-1.0，抽 提溶劑為環丁碸，N-甲醯基嗎啉或四甘醇；經過抽提後，底部採出混合芳烴，頂部採出 物進入蒸發脫水系統，所述蒸發脫水系統的塔頂溫度為110-130°C，壓力為0.6-0.8MPa， 塔底溫度為210-240°C，壓力為0.62-0.83MPa，採用全回流，所述蒸發脫水系統上部通過 管線採出痕量的水；脫水後的精製油從所述蒸發脫水系統的底部採出，經過加熱後進入 另一反應裝置進行反應，所得反應產物經過冷卻後進入高壓分離器。一種優選技術方案，其特徵 在於所述反應裝置的反應產物再經過第二個加熱 裝置加熱後，進入第二反應裝置反應，所得反應產物經過冷卻後進入高壓分離器。一種優選技術方案，其特徵在於所述另一反應裝置的反應產物再經過第四個 加熱裝置加熱後，進入第四反應裝置反應，所得反應產物經過冷卻後進入高壓分離器。
本發明中所述抽提系統為專利號為200310103541.9和200310103540.4中公開的 抽提系統，包括溶劑回收及水洗系統。本發明中所述穩定塔系統和抽餘油切割塔系統為常規的系統，包括塔、空氣冷 卻器、水冷卻器、回流罐、回流泵和塔底泵等。本發明中所述加熱爐和冷凝裝置為常規的裝置。本發明中所述反應器中的所用催化劑為常規的重整催化劑。有益效果
本發明的石腦油多產芳烴重整系統及其方法的優點是與現有的催化重整工藝 相比，本發明的石腦油多產芳烴重整系統及方法中，反應後的產物經過抽提和抽餘油切 割後，生成的精製油與循環氫混合後進入另一反應器進一步反應，使得本發明的系統的 處理能力提高，液體收率、芳烴產量以及氫氣產率大大提高，同時提供高辛烷值產品。下面通過附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明，但並不意味著對本發明 保護範圍的限制。


圖1為本發明實施例1的流程示意圖。圖2為本發明實施例2的流程示意圖。圖3為本發明實施例3的流程示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示，為本發明實施例1的流程示意圖。將餾程為80_185°C，含硫量為 0.5ppm,含氮量0.5ppm，金屬含量為5ppb，含水量5ppm，烷烴含量為60% (m)，環烷烴 含量為34% (m)，芳烴含量為6% (m)，辛烷值(RON)為50，20°C密度為738千克/米 3，流量為12.5噸/小時的原料精製石腦油先經過換熱，再經過加熱爐1-1加熱後，進入 反應器2-1進行反應，空速(空速等於原料精製石腦油除以催化劑的總體積)為3.01Γ1 ； 所述反應器2-1的入口溫度為460°C，入口壓力為O.SMPa(絕壓)；所得反應產物經過加 熱爐1-2加熱後，進入反應器2-2進行反應，所述反應器2-2的入口溫度為460°C，入口 壓力為O.SMPa(絕壓)；經換熱及冷凝器3冷卻後進入高壓分離器4進行高壓分離，所述 高壓分離器4的操作溫度為35°C，操作壓力為O.SMPa(絕壓)；經過高壓分離後，其中一 部分外送，流量為0.421噸/小時，產氫率為3.37%，其它氫氣經過壓縮機9返回至加熱 爐1-1和加熱爐1-3，其中返回至加熱爐1-1前的氫油體積比為800 1，進入加熱爐1-3 前的氫油體積比為1200 1(在進入加熱爐前先進行換熱)；經過高壓分離器4所得重整 產物進入穩定塔5進行處理，所述穩定塔5的溫度為100°C，壓力為O.SMPa(絕壓)，回 流比(m/m)為0.90;塔頂採出少量水、幹氣及液化氣，其流量為0.63噸/小時；側線 採出輕汽油(餾程為35-75°C)，含硫量痕量(檢測不出)，芳烴含量為0.12% (m)，非 芳烴含量99.88%，辛烷值(RON)為69，20°C密度為564千克/米3，流量為2.579噸/ 小時；總的液收為91.59重量％ ；塔底所得重整生成油(餾程為75-180°C )進入切割系 統中的切割塔6進行處理，所述切割塔6的頂部溫度為138°C，壓力為O.lMPa(絕壓)，底部溫度為184°C，壓力為0.13MPa(絕壓)，回流比(m/m)為20 ；所述切割塔6底部 採出重汽油，所得重汽油的餾程為160-180°C，含硫量痕量(檢測不出)，非芳烴含量為 6% (m)，芳烴含量為94% (m)，辛烷值(RON)為121，20°C密度為853千克/米3，流 量為1.825噸/小時。所述切割塔6的塔頂物料進入抽提系統7進行處理，所述抽提系 統7的溫度為100°C，操作壓力為0.6MPa(絕壓)，溶劑比為3，返洗比為0.5，所用溶劑 為環丁碸；經過抽提後，混合芳烴採出，所得混合芳烴的餾程為75-164 ，含硫量痕量 (檢測不出)，非芳烴含量為2.0% (m)，芳烴含量為98.0% (m)，辛烷值(RON)為133， 20°C密度為847千克/米3，流量為7.046噸/小時；所述抽提系統7採出重抽餘油以流 量為5.168噸/小時的速度，作為原料進入蒸發脫水塔8，所述蒸發脫水塔8的頂部溫度 為110°C，壓力為0.6MPa(絕壓)，底部溫度為190°C，壓力為0.62MPa(絕壓)，經過脫 水的重抽餘油5.168噸/小時經過加熱爐1-3加熱後進入反應器2-3進行反應，所述反應 器2-3的入口溫度為470°C，入口壓力為1.0MPa(絕壓)，所得反應產物經加熱爐1_4加 熱後進入反應器2-4反應，所述反應器2-4的入口溫度為460°C，入口壓力為O.SMPa(絕 壓)；所得反應產物與所述反應器2-2的反應產物混合後經過換熱及冷凝器3冷卻後進入 高壓分離器4。 其中各個反應器裝入催化劑量的比例為反應器2-1 反應器2-2 = 1 1.5 ；反應器2-3 反應器2-4 = 2.5 5。本發明所用重整催化劑是一種Pt、Re重整催化劑，其載體為採用鋁溶膠熱油老 化法製成的GM單水鋁石和Ziegler合成副產物SB單水鋁石按一定比例混合，經成型、焙 燒製得的有兩個集中孔峰的複合Y-三氧化二鋁。催化劑上Pt含量為0.10 1.00重％， Re含量為0.10 3.00重％，Cl含量為0.50 3.00重％，該催化劑具有高活性、高選擇 性和低積炭的特點。本發明中總液體收率等於混合芳烴、重汽油以及輕質抽餘油的流量之和除以原 料進料量。芳烴產率等於混合芳烴流量乘以芳烴含量再除以原料進料量。氫氣產率等於外排氫量乘以氫氣純度再除以原料進料量。反應器2-1和2-2所用催化劑的物化性質如下表所示
比表面積 強度N/cm 孔容ml/g 堆比重VJt VYe^ m2/gg/ml m% m%
" 92183052075025 025~反應器2-3和2-4所用催化劑的物化性質如下表所示
比表面積 強度N/cm 孔容ml/g 堆比重VJt VYe^ m2/gg/ml m% m%
" 96187054074026 045~本發明所用測定方法為(下同)
1、餾程GB/T6536-1997石油產品蒸餾測定法；2、硫含量SH/T0689-2000輕質烴及發動機燃料和其他油品的總硫含量測定法 (紫外螢光法)；3、硫醇硫GB/T1792-1988餾分燃料油中硫醇硫測定法(電位滴定法)；4、烷烴SH/T0239-92薄層填充柱色譜法；5、芳烴GB/T11132-2002液體石油產品烴類測定法(螢光指示劑吸附法)；6、辛烷值GB/T5487汽油辛烷值測定法(研究法)；7、密度GB/T1884-2000原油和液體石油產品密度實驗室測定法(密度計 法)；8、環烷烴SH/T0239-92薄層填充柱色譜法；9、油中金屬ASTM D 5708-2005感應耦合等離子體(ICP)原子發射光譜法測 定原油和殘留燃油中的鎳、釩和鐵的標準試驗方法；10、氮含量SH/T0704-2001化學發光法測氮(舟進樣)。實施例2如圖2所示，為本發明實施例2的流程示意圖。將餾程為90_185°C，含硫量為 0.54ppm，含氮量0.5ppm，金屬含量為5ppb，含水量5ppm，烷烴含量為60% (m)，環烷烴 含量為34% (m)，芳烴含量為6% (m)，辛烷值(RON)為50，20°C密度為738千克/米3， 流量為12.5噸/小時的原料精製石腦油先經過換熱，再經過加熱爐1-1加熱後，進入反應 器2-1進行反應；空速(空速等於原料精製石腦油除以催化劑的總體積)為4.01Γ1 ；所述 反應器2-1由反應器2-1上和反應器2-1下兩個反應器串聯組成，兩個反應器通過加熱爐 1-2相連接；所述反應器2-1的入口溫度為480°C，入口壓力為l.OMPa(絕壓)；經過反 應器2-1反應後所得產物經換熱及冷凝器3冷卻後進入高壓分離器4進行高壓分離，所述 高壓分離器4的操作溫度為40°C，操作壓力為0.9MPa(絕壓)；經過高壓分離後，其中一 部分外送，流量為0.413噸/小時，產氫率為3.30%，其它氫氣經過壓縮機9返回至加熱 爐1-1和加熱爐1-3，其中返回至加熱爐1-1前的氫油體積比為800 1，進入加熱爐1-3 前的氫油體積比為1200 1(在進入加熱爐前先進行換熱)；經過高壓分離器4所得重整 產物進入穩定塔5進行處理，所述穩定塔5的溫度為102°C，壓力為0.95MPa(絕壓)，回 流比(m/m)為0.99;塔頂採出少量水、幹氣及液化氣，其流量為1.114噸/小時；側線 採出輕汽油(餾程為35-75°C )，含硫量痕量(檢測不出)，非芳烴含量為99.87% (m)， 芳烴含量為0.13% (m)，辛烷值(RON)為70，20°C密度為569千克/米3，流量為1.772 噸/小時；總液收為87.78%;塔底所得重整生成油(餾程為75-187 )進入切割塔6進 行切割分離，所述切割塔6的頂部溫度為143°C，壓力為0.15MPa(絕壓)，底部溫度為 194°C，壓力為O.lSMPa(絕壓)，回流比(m/m)為30 ；所述切割塔6底部採出重汽油， 所得重汽油的餾程為160-187°C，含硫量痕量(檢測不出)，非芳烴含量為5.3% (m)，芳 烴含量為94.7% (m)，辛烷值(RON)為123，20°C密度為857千克/米3，流量為2.521 噸/小時；所述切割塔6塔頂所得重整生成油(餾程為75-160°C )進入抽提系統7進行 抽提處理，所述抽提系統7的操作溫度為120°C，操作壓力為O.SMPa(絕壓)，溶劑比為 5，返洗比為0.75，所用溶劑 為N-甲醯基嗎啉；經過抽提後，混合芳烴採出，所得混合 芳烴的餾程為75-160°C，含硫量痕量(檢測不出)，非芳烴含量為1.9% (m)，芳烴含量為98.1% (m)，辛烷值(RON)為134，20°C密度為851千克/米3，流量為6.680噸/小 時；經過抽提後，所述抽提系統7頂部採出輕抽餘油以4.504噸/小時的流量作為原料進 入蒸發脫水塔8，所述蒸發脫水塔8的頂部溫度為120°C，壓力為0.7MPa(絕壓)，底部 溫度為205°C，壓力為0.725MPa(絕壓)，經過脫水的重抽餘油(流量為4.504噸/小時) 經過加熱爐1-3加熱後進入反應器2-2進行反應，所述反應器2-2由反應器2-2上和反應 器2-2下兩個反應器串聯組成，之間通過加熱爐1-4相連接；所述反應器2-2的入口溫度 均為480°C，入口壓力均為1.3MPa(絕壓)；所得反應產物經過換熱及冷凝器3冷卻後進 入高壓分離器4。其中反應器2-1上反應器2-1下反應器2-2上反應器2_2下= 1 · 1.5 · 2.5 · 5 ο反應器2-1所用催化劑的物化性質如下表所示
權利要求
1.一種石腦油多產芳烴重整系統，包括加熱裝置，與之相連的反應裝置；其特徵在 於所述反應裝置分為兩部分，第一和/或第二反應裝置通過高壓分離裝置與穩定塔系 統相連接，所述穩定塔系統與切割塔系統相連接，所述切割塔系統與抽提系統相連接， 所述抽提系統與蒸發脫水系統相連接，蒸發脫水系統再與第三和/或第四反應裝置連 接。
2.—種石腦油多產芳烴重整系統，包括加熱裝置，與之相連的反應裝置；其特徵在 於所述反應裝置底部通過管線與高壓分離器相連接；所述高壓分離器通過管線與穩定 系統相連接，並通過管線以及壓縮裝置和加熱裝置與反應裝置和另一反應裝置相連接； 所述穩定塔系統頂部採出少量水、幹氣及液化氣；所述穩定塔系統中部通過管線採出輕 汽油；所述穩定系統下部通過管線與切割塔系統相連接；所述切割塔系統下部通過管線 採出重汽油；所述切割塔系統上部通過管線與抽提系統相連接；所述抽提系統另一方面 通過管線採出混合芳烴；所述抽提系統另一方面通過管線與蒸發脫水裝置相連接；所述 蒸發脫水裝置下部通過管線以及加熱裝置與另一反應裝置相連接；所述另一反應裝置的 另一端通過管線與所述高壓分離器相連接。
3.根據權利要求2所述的石腦油多產芳烴重整系統，其特徵在於所述反應裝置先 通過第二加熱裝置與第二反應裝置相連接，然後再與所述高壓分離器相連接。
4.根據權利要求3所述的石腦油多產芳烴重整系統，其特徵在於所述另一反應裝 置先通過第四加熱裝置與第四反應裝置相連接，然後與所述高壓分離器相連接。
5.根據權利要求2所述的石腦油多產芳烴重整系統，其特徵在於所述反應裝置為 上下串聯的兩個反應器，其間通過加熱裝置相連接。
6.根據權利要求5所述的石腦油多產芳烴重整系統，其特徵在於所述另一反應裝 置為上下串聯的兩個反應器，其間通過加熱裝置相連接。
7.—種石腦油多產芳烴重整方法，其步驟如下餾程為80-185°C的石腦油原料經過 加熱裝置加熱後，進入反應裝置進行反應；所述反應裝置的入口溫度為460-500°C，入 口壓力為0.7-1.3MPa，空速為2.0-5.01Γ1 ；所得反應產物經過冷卻後進入高壓分離器進行 高壓分離，所述高壓分離器的操作溫度為35-45°C，操作壓力為0.8-1.0MPa;經過高壓 分離後，所得氫氣一部分外送，一部分經過壓縮裝置返回至原料管線和另一反應裝置； 所得重整產物進入穩定塔系統進行處理，所述穩定塔系統的溫度為100-12(TC，壓力為 0.8-1.05MPa,回流比為0.1-0.2 ；塔頂採出少量水、幹氣及液化氣；塔中部所得餾程為 35-95°C的輕汽油直接採出；塔底所得餾程為95-205°C的重整生成油進入切割塔系統進 行處理，所述切割塔系統的切割塔的塔頂溫度為138-148°C，壓力為0.1-0.2MPa，塔底溫 度為204-213°C，壓力為0.13-0.23MPa;所述切割塔系統的切割塔下部通過管線採出重 汽油；所述切割塔系統的切割塔的塔頂物料進入抽提系統進行處理，所述抽提系統的操 作溫度為100-150°C，操作壓力為0.6-1.0MPa，溶劑比為3-8，返洗比為0.5-1.0，抽提溶 劑為環丁碸，N-甲醯基嗎啉或四甘醇；經過抽提後，底部採出混合芳烴，頂部採出物進 入蒸發脫水系統，所述蒸發脫水系統的塔頂溫度為110-130°C，壓力為0.6-0.8MPa，塔底 溫度為210-240°C，壓力為0.62-0.83MPa，採用全回流，所述蒸發脫水系統上部通過管線 採出痕量的水；脫水後的精製油從所述蒸發脫水系統的底部採出，經過加熱後進入另一 反應裝置進行反應，所得反應產物經過冷卻後進入高壓分離器。
8.根據權利要求7所述的石腦油多產芳烴重整方法，其特徵在於所述反應裝置的 反應產物再經過第二個加熱裝置加熱後，進入第二反應裝置反應，所得反應產物經過冷 卻後再進入高壓分離器。
9.根據權利要求8所述的石腦油多產芳烴重整方法，其特徵在於所述另一反應裝 置的反應產物再經過第四加熱裝置加熱後，進入第四反應裝置反應，所得反應產物經過 冷卻後再進入高壓分離器。
全文摘要
本發明公開了一種石腦油多產芳烴重整系統及方法，該系統包括加熱裝置和反應裝置；其特徵在於所述反應裝置與高壓分離器相連接；所述高壓分離器與穩定系統相連接；所述穩定系統下部通過管線與切割系統相連接；所述穩定系統側線直接採出輕汽油餾分；所述切割系統通過管線與抽提系統相連接；所述抽提系統下部通過管線直接採出混合芳烴；所述抽提系統通過管線與蒸發脫水系統相連接；所述另一反應裝置的另一端通過管線與所述高壓分離器相連接。本發明的石腦油多產芳烴重整系統及其方法的優點是處理能力、液體收率、芳烴產率、氫氣產量大大提高。
文檔編號C10G59/02GK102010749SQ20091008924
公開日2011年4月13日 申請日期2009年7月9日 優先權日2009年7月9日
發明者丁冉峰 申請人:北京金偉暉工程技術有限公司